非典型炎症相关的p38MAPK通路的相关研究
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磷酸激酶P38与炎症反应的相关性研究引言炎症反应是身体免疫系统对外界刺激的一种自我保护反应,可以有效地清除病原体,修复受损组织。
然而,当炎症反应失控时,会引起各种疾病的发生和发展。
因此,对炎症反应的调控机制的研究十分重要。
磷酸激酶P38是一种重要的信号转导分子,在炎症反应中发挥着重要作用。
本文将介绍磷酸激酶P38与炎症反应的相关性研究。
磷酸激酶P38的结构与功能磷酸激酶P38属于丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)家族中的一种。
它通过磷酸化下游蛋白质,在细胞应激、炎症反应、细胞增殖、分化、凋亡等生物学过程中发挥着非常重要的作用。
P38有四个不同的亚型:α、β、γ和δ。
这些亚型主要分布于细胞核、细胞质和细胞骨架中,并且表现出不同的功能。
磷酸激酶P38的炎症反应调节作用磷酸激酶P38在炎症反应中具有重要的作用。
当身体受到感染,病原体的分子模式与机体的免疫细胞表面上的受体结合,导致P38的激活。
激活的P38能够通过调节多种转录因子的转录活动,影响许多炎症相关基因的表达。
P38的激活还能够促进炎症细胞的迁移和防止细胞凋亡。
P38在炎症反应中对细胞凋亡的抑制作用尤为重要。
炎症反应中产生大量的氧自由基和亚硝酸自由基,这些自由基对细胞膜和细胞内的蛋白、脂质等分子造成严重损伤,引起细胞凋亡。
P38能够通过调节“炎症死亡”途径,抑制这种凋亡,从而对抗炎症反应。
磷酸激酶P38与阿尔茨海默病的关系最近的研究发现,在阿尔茨海默病(AD)中P38起到了重要的作用。
AD是一种神经退行性疾病,主要特征是大脑神经元的损失和记忆功能的下降。
蛋白质磷酸化修饰异常是AD的一个核心病理过程。
P38能够被激活,并促进磷酸化修饰的发生,进而导致AD的发展。
因此,抑制P38的活性可能是一种有效治疗AD的方法。
磷酸激酶P38与疾病的治疗由于P38在炎症反应、某些肿瘤和神经退行性疾病等多种疾病中发挥着重要作用,因此对P38的调控可能有望成为许多疾病治疗的一个关键。
从P38-MAPK 信号通路讨论黄芩苷对Ac-LDL+LPS诱导的与动脉粥样硬化相关巨噬细胞凋亡的影响动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)相关心血管疾病的发生与AS 斑块的不稳定性密切相关。
巨噬细胞是不稳定斑块的主要细胞成分,其凋亡与As斑块的破裂相关。
研究发现巨噬细胞凋亡的结果在AS 的早期和晚期是不同的。
早期病变中,巨噬细胞的凋亡有利于抑制病变细胞泡沫化,显著降低早期病变面积。
晚期巨噬细胞凋亡与动脉粥样硬化斑块的破裂密切相关。
p38 蛋白激酶通路是已确定的MAPKs 家族成员之一,参与细胞的生长、发育以及细胞间功能同步等多种生理过程,并与炎症、应激反应的调控密切相关。
p38 MAPK通路也参与介导凋亡的信号传导,促进巨噬细胞的凋亡。
黄芩苷(baicalin)是由黄芩的干燥根中提取的一种黄酮类化合物,是黄芩的主要有效成分之一。
近年来,大量研究发现,黄芩苷具有抗动脉粥样硬化作用。
然而对黄芩苷抗AS 的作用机制并没有明确的阐明。
通过整体及离体实验研究发现,黄芩苷对肺炎衣原体感染所致AS 病理过程具有良好的阻抑作用。
本实验以脂多糖和乙酰低密度脂蛋白双重打击诱导离体培养的巨噬细胞凋亡,观察黄芩苷对凋亡及凋亡相关P38 MAPK信号通路的影响,从巨噬细胞凋亡信号通路方面论证黄芩苷干预动脉粥样硬化的作用机制。
1 材料与方法1.1 材料RAW264.7细胞购自中山医学院细胞中心;0.25% 胰酶、DMEM 培养液、脂多糖、培养瓶、PBS、胎牛血清、青霉素、链霉素购自广州斯佳生物科技有限公司;乙酰低密度脂蛋白、脂多糖、黄芩苷、AnnexinV FITC/PI细胞凋亡检测试剂盒、Westernblot 检测试剂盒购自广州晨展生物公司。
1.2 巨噬细胞的收集及试验分组RAW264.7细胞株常规培养于含100 g/mL青链霉素、10% 胎牛血清的RPMI1640 完全培养液,置37 ℃、5% CO2、饱和湿度中培养,所有实验均在细胞处于对数生长期进行。
慢性肾脏病肾组织炎症信号通路p38MAPK的调节机制及中药的干预作用[摘要]肾组织的炎症反应及其相关的组织损伤(如肾小球硬化和肾间质纤维化)是导致慢性肾脏病(chronic kidney disease,CKD)进展至终末期肾病的重要因素。
其中,p38丝裂原活化蛋白激酶(mitogenactivated protein kinase,MAPK)信号通路能够调控多种核转录因子的表达和生物活性,还可以影响下游炎症介质的合成,并参与炎症细胞的活化,在肾脏疾病炎症损伤中发挥着重要的作用。
某些单味中药及其提取物(如大黄素、黄连素)以及一些中药复方(如益肾活血汤)可以通过调节p38MAPK信号通路而影响肾组织内炎症反应,从而,减轻肾小球、肾间质炎症损伤。
[关键词]慢性肾脏病;中药;p38丝裂原活化蛋白激酶;信号通路目前,在世界范围内慢性肾脏病(chronic kidney disease,CKD)已成为危害公众健康的常见病和多发病[1]。
据报道,在CKD的发展过程中,肾组织的炎症反应及其相关的组织损伤(如肾小球硬化和肾间质纤维化)是导致CKD进展至终末期肾病的重要因素[23]。
肾组织炎症反应的病理特征主要是指炎症细胞(inflammatory cell)在肾小球和肾间质内的浸润、活化以及相关信号通路的激活。
包括巨噬细胞(macrophage,MΦ)、T淋巴细胞(T lymphocyte)在内的炎症细胞被激活后,可以通过炎性细胞因子和炎症介质的产生和表达,促进炎症细胞的浸润而加剧肾小球、肾间质的炎症损伤[4]。
研究表明,在病理状态下,肾组织的炎症反应受多条炎症相关信号通路(signaling pathway)调控的,这些信号通路包括丝裂原活化蛋白激酶家族(mitogenactivated protein kinase,MAPKs)信号通路[5]、核因子(nuclear factor,NF)κB信号通路[6]等。
P38 MAPK信号通路在依达拉奉抗大鼠脑缺血再灌注炎性反应中的作用摘要】目的:探讨P38丝裂原活化蛋白激酶(P38 MAPK)信号通路在依达拉奉影响脑缺血再灌注大鼠炎性反应中的中的作用。
方法:采用60只健康雄性清洁级SD大鼠(3月龄,体重300~350 g),采用随机数字表法分为五组(n=12):假手术组(sham 组)、缺血再灌注组(I/R 组)、缺血再灌注+依达拉奉组( EI组)、缺血再灌注+依达拉奉+P38 MAPK抑制剂SB203580组( SB组)、缺血再灌注+依达拉奉+NF-κB抑制剂PDTC组( PD组)。
采用改良线栓法制备脑缺血再灌注模型,再灌注24 h 后处死小鼠,取脑组织,采用western blot法行P38 MAPK蛋白表达量测定,采用EMSA法检测NF-κB活化程度,采用ELISA法检测促炎因子TNF-α以及抑炎因子IL-10的含量,并计算TNF-α/ IL-10含量的比值。
结果:与Sham 组比较,I/R组P38 MAPK含量、NF-κB的DNA结合活性、TNF-α、IL-10的含量显著升高(P < 0.05)。
与I/R组比较,EI组能够明显降低P38 MAPK含量、NF-κB的DNA 结合活性、TNF-α的含量及TNF-α/ IL-10的比值(P < 0.05)。
与EI相比,SB组P38 MAPK含量、NF-κB的DNA活性、TNF-α的含量降低(P < 0.05),IL-10的含量及TNF-α/ IL-10含量比值较EI 组变化不大(P > 0.05)。
与EI组相比,PD组NF-κB的DNA活性及TNF-α的含量降低(P < 0.05),IL-10的含量及TNF-α/ IL-10比值较EI 组变化不大(P > 0.05)。
结论: p38 MAPK 信号通路参与依达拉奉抑制脑缺血再灌注大鼠促炎性细胞因子的生成和释放,维持促炎性/抗炎性细胞因子的相对平衡。
p38丝裂原活化蛋白激酶在肺部疾病中的研究进展李丹丹【摘要】p38丝裂原活化蛋白激酶(p38 mitogen-activated protein kinase,p38 MAPK)是体内重要的信号转导通路,能够调控细胞的增殖、分化、死亡、炎症因子分泌等过程,大量研究已证实p38 MAPK信号通路在肺部疾病中的炎症反应、细胞增殖与凋亡、上皮间质转化、肿瘤侵袭等多个方面中起重要作用.目前已有p38 MAPK抑制剂在慢性阻塞性肺疾病中的临床研究,故p38 MAPK有望成为治疗肺部疾病的靶点.本文就p38 MAPK在肺部疾病中的相关研究作一综述.%P38 mitogen-activated protein kinase (p38 MAPK) signaling pathway is involved in many processes such as cell proliferation,differentiation,survival and inflammatory cytokine production and plays an important role in inflammation,cell proliferation,apoptosis,epithelial-mesenchymal transitions and tumor invasion which occur in pulmonarydiseases.Moreover,there have been some clinical studies on p38 MAPK inhibitors in chronic obstructive pulmonary disease.p38 MAPK signaling pathway could be a therapeutical target for respiratory diseases in the future.This article summarizes recent researches on p38 MAPK in pulmonary diseases.【期刊名称】《复旦学报(医学版)》【年(卷),期】2018(045)003【总页数】5页(P413-417)【关键词】丝裂原活化蛋白激酶;急性呼吸窘迫综合征;慢性阻塞性肺疾病;哮喘;肺癌【作者】李丹丹【作者单位】复旦大学附属中山医院呼吸内科, 上海200032【正文语种】中文【中图分类】R563丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)家族是真核细胞进化过程中保守存在的丝氨酸-苏氨酸蛋白激酶,是介导细胞反应的重要信号转导系统,包括4个亚型:p38 MAPK、细胞外调节激酶(extracellular signal-regulated kinase,ERK)、ERK5及c-Jun氨基末端激酶(c-Jun N-terminal kinase,JNK)。
P38/MAPK通路、Nrf2/Are通路及AMPK通路在百草枯中毒中的研究进展发布时间:2023-02-21T02:58:32.314Z 来源:《医师在线》2022年31期作者:徐煜城刘丽洁张志强[导读] 百草枯中毒是急诊科常见的急危重症,徐煜城刘丽洁张志强滨州医学院附属医院急诊科,滨州 256603【摘要】百草枯中毒是急诊科常见的急危重症,对病人造成严重的损伤,为病人家庭带来了巨大的负担,文章对近十年研究较多的通路进行了分析,选取了其中的三条通路,即P38/MAPK通路、Nrf2/Are通路及AMPK通路,描述了三条通路的生理作用及其在百草枯中毒中起到的作用,分析了作用于该通路且在动物实验或人体实验中可用的药物,为治疗百草枯中毒提供了新的思路。
【关键词】百草枯中毒;P38;Nrf2;AMPK;1.百草枯中毒与治疗现状百草枯(Paraquat, PQ)中毒是急诊科常见的急危重症之一,百草枯中毒后可引起多器官的损害,因百草枯为肺上皮细胞存在的胺类转运体的底物,摄入百草枯后,短时间内即可在肺蓄积,最终肺内百草枯浓度可达到血液的10-90倍,而且当血液中百草枯浓度下降后,百草枯仍可以逆浓度梯度转运进肺上皮细胞,故肺为百草枯中毒的靶器官[1, 2]。
百草枯中毒机制复杂,目前大部分研究支持百草枯引起细胞内的氧化应激反应[3-5]。
针对百草枯的治疗,除了目前常用的方案外,本文旨在通过分析百草枯中毒的机制,从干预信号通路的角度来寻找潜在的治疗药物。
2.中毒机制分析及药物干预2.1P38/MAPK途径丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)级联参与多种细胞功能,包括细胞增殖、迁移、凋亡。
P38是该途径中的一组关键蛋白,研究表明P38/MAPK通路可以被热休克、亚硝酸盐、IL-1等激活,另外本课题组前期的实验证明了P38蛋白在百草枯中毒时可以被ROS激活进而增强MAPK通路的表达,抑制P38/MAPK通路可以减轻百草枯所造成的肺损伤[6]。
◇小专论◇通讯作者:朱立新,女,教授,硕士生导师,研究方向:肝癌破裂的机制,E 2mail:LX 2Zhu@p38M APK 信号传导通路及其抑制剂的研究现状张频捷,朱立新,耿小平(安徽医科大学第一附属医院器官移植中心,安徽合肥 230022)摘要:丝裂原活化蛋白激酶(m it ogen -activated p r otein kinases,MAPKs )级联反应是细胞内重要的信号传导系统之一,p38MAPK信号传导通路是MAPK 通路的分支之一,它通过转录因子磷酸化而改变基因的表达水平,参与多种胞内信息传递过程,能对广泛的细胞外刺激发生反应,介导细胞生长、发育、分化及死亡全过程。
近年研究发现,p38MAPK 在许多疾病的发病过程中具有重要作用,其抑制剂也在相关疾病的动物模型和临床试验中获得令人可喜的成果。
关键词:丝裂原活化蛋白激酶;p38;抑制剂p38m itogen acti vated protei n ki n ase pathway and its i n hibitorZHANG Pin 2jie,ZHU L i 2xin,GENG Xiao 2p ing(D epart m ent of General Surgery,The F irst A ffiliated Hospital of A hhui M edical U niversity,Hefei 230022,China )Abstract:The cascade reacti on of m it ogen 2activated p r otein kinases (MAPKs )is one of the vital intracellular signal transducti on sys 2te m s,p38being a me mber ofMAPKs .It can change the level of gene exp ressi on thr ough phos phorylati on of transcri p ti on fact or and is in 2volved in intracellular inf or mati on transfer .It can res pond t o wide extracellular sti m ulus and mediate gr owth,devel opment,differentiati on and death of cells .The recent researches indicate that p38MAPK p lays a maj oy r ole in the devel opment of many diseases and its inhibit or achieves encouraging results in ani m al model of related diseases and clinical trial .Key words:m it ogen 2activated p r otein kinases;p38;inhibit or 丝裂原活化蛋白激酶(m it ogen 2activated p r oteinkinases,MAPKs )是细胞内重要的信号传递者,参与了多种生理过程的调节。
综述与进展p38M APK信号转导通路与细胞凋亡研究进展王誉霖1,张励才2作者单位:1.安徽省宣城市人民医院麻醉科242000;2江苏徐州医学院作者简介:王誉霖(1978,女,吉林市人,住院医师,硕士。
研究方向:疼痛信号转导及调控。
主题词p38丝裂原活化蛋白激酶类;细胞凋亡;综述中图分类号R345文献标识码A文章编号1674 8166(201012 1665 03丝裂原活化蛋白激酶(mitog en2activated pr otein kinase,MA PK级联是细胞内广泛存在的丝/苏氨酸蛋白激酶超家族,是将细胞质的信号传递至细胞核并引起细胞核发生变化的重要物质。
目前在人类已鉴定了4条MAPK途径:细胞外信号调节蛋白激酶(ex tra cellular sig nal regulated protein kinase,ERK途径,C Jun 基末端激酶(c Jun N term inal kinase,JN K/应激活化蛋白(stress activated protein kinase,SAPK途径,ERK5/大丝裂素活化蛋白激酶1(big MAP MAP kinase,BM K1途径和p38MAPK(p38mitogen activated protein kinases,p38MA PK 传导途径[1]。
p38 信号途径是MAPK家族中的重要组成部分,多种炎症因子和生长因子及应激反应可使p38MAPK的酪氨酸和苏氨酸双磷酸化,从而激活p38M APK,使它在炎症、细胞应激、凋亡、细胞周期和生长等多种生理和病理过程中起重要作用。
因此,p38MAPK通路参与了多种刺激引起的信号级联反应,表明它在引起多种细胞反应中起重要作用,并且,p38在细胞凋亡中也有着重要的调节效应。
1 p38M APK信号转导通路丝裂原活化蛋白激酶(m ito gen activated pr otein kinase,MA PK级联是细胞内重要的信号转导系统之一。
非典型炎症相关的p38MAPK通路的相关研究
作者:齐亚楠王琳
来源:《健康科学》2018年第12期
摘要:已有众多研究表明,适宜应力刺激可以促进骨、软骨及肌腱的生长,而过度应力或长时间大负荷运动则会引起肌腱、软骨和骨的损伤,从而导致末端病的发生。
P38MAPK作为连接细胞与外界环境的重要媒介,细胞信号传导通路在把外界应力刺激传导至细胞内的过程中发挥着重要作用。
在骨及软骨的损伤中,丝裂原活化蛋白激酶家族的成员 p38MAPK 被应力刺激所激活,参与了成骨细胞、破骨细胞分化、炎性反应、基质降解及细胞凋亡等相关病理过程。
关键词:非典型炎症;p38MAPK通路
1.p38MAPK的信号调节
1.1.p38MAPK上游信号的调节
p38MAPK 信号通路主要由炎性因子及应激因素所激活,激活后的 p38MAPK由细胞质转移至细胞核,参与不同的生理生化反应调节。
p38MAPK 上游激酶主要分为两大类,MAPKKK 和 MAPKK,而 MKK3 和 MKK6 是研究最多的 p38MAPK上游激酶,他们可以直接作用于
p38MAPK 的分子结构。
MAPK 的激活,有赖于苏氨酸(threonin, T)和酪氨酸(tyrosin,Y)双位点的同时磷酸化,这两个位点被一个氨基酸隔开,构成 T-Xaa-Y 的三肽模块。
p38MAPK 经典激活模式为保守的三级级联激酶模式,反应包括 4 种激酶:PAK(p21 activated kinase,MAPKKKK)、MLK(MAPKKK、MKKK 或 MEKK)、MKK3/6/(MAPKK、MKK 或 MEK)、p38 MAPK(MAPK),它们构成了一个连续的蛋白激酶反应链;外界的环境刺激信号与细胞膜上的受体结合后,促进 MKK3/ MKK6 基因的表达,通过上调转录因子和某些基因的生物活性的表达,以调节该基因的磷酸化诱导的 p38MAPK 的基因的转录,从而调控其生物功能。
p38MAPK 通路激活后,其下游靶点也分布广泛,有转录因子如 p53,ATF1/2/6,MEF2A60/C,SAP1 等,还有蛋白激酶 MSK1,MSK2,MNK1,MNK2,MK2,MK3 和 MK5 等。
除了经典激活模式外,p38MAPK 还存在一条不依赖 MKK 机制的自身磷酸化途径,p38α能够在转录生长因子-β(TGF-β)激活的蛋白激酶 1 结合蛋白[TGF-β-activated protein kinase 1(TAK1)-binding protein,TAB1]的帮助下完成自身磷酸化过程。
MAPK信号转导途径的激活途径相似,都是保守的三级酶促级联反应:MAPK激酶激酶(MAPKKK)— MAPK激酶(MAPKK)— MAPK,激活后都能作用于转录因子,调节特定的基因表达[1]。
p38MAPK的信号转导途径亦是磷酸化级联反应:MEKKs/TAK— MKK 6/MKK 3— p38MAPK,其中
p38MAPK通路的关键酶包括:MAP-KKK类的MTK 1,MLK 2,MLK 3,DLK,ASK 1,TAK 1等;及MAP-KK类的MKK 3、MKK 4、MKK 6,其中MKK 3与MKK 6是公认的p38
上游激酶,他们能直接磷酸化酪氨酸、丝氨酸/苏氨酸残基激活p38[2,3]。
MKK 3只能对
p38α、p38β、p38γ进行磷酸化,而MKK 6还可以磷酸化p38β。
目前认为MKK 4能通过直接磷酸化丝氨酸/苏氨酸残基激活p38MAPK,但在哺乳动物体内MKK 4/p38通路是否具有作用仍需进一步验证[4]。
1.2.p38MAPK的下游效应
p38信号通路控制多种转录因子的基因表达活性,如激活作用转录因子、生长停滞及DNA 损伤基因、核因子-κB、热休克转录因子等[5],其中有些转录因子是p38直接底物,而有些是p38间接底物[5]。
p38MAPK可影响多种细胞因子的产生,p38MAPK的激活不仅能促进单核巨噬细胞产生TNF-α、白细胞介素(IL)-1、IL-4、IL-6、IL-8、IL-12等炎性因子外,還可使抑炎因子IL-10的产生明显增加,实验证明,IL-10参与的免疫抑制反应是由p38途径介导的[6]。
p38还可介导中性粒细胞的活化,用粒-巨噬细胞集落刺激因子、TNF-α处理中性粒细胞后可致p38MAPK的激活,粒-巨噬细胞集落刺激因子和TNF-α可明显增强中性粒细胞的呼吸爆发作用。
p38通路增加细胞内一氧化氮(NO)的产生,使细胞内诱导型一氧化氮合酶(iNOS)的浓度增加。
NO诱导中性粒细胞凋亡也需要p38途径的参与,另外,p38通路还参与细胞骨架蛋白的合成[7]。
目前,关于 p38MAPK 信号通路相关激酶在末端病发生过程中的表达情况的研究未见报道,有待进一步研究,并并尝试分析 p38MAPK信号通路在末端病中的作用机制,为运动损伤防治提供理论基础及新的思路。
参考文献:
[1]张频捷,朱立新,耿小平. p38 MAPK信号传导通路及其抑制剂的研究现状[J]. 安徽医药,2010,14(05): 596-598. [2017-08-21].
[2]于波,朱振安.骨关节炎治疗靶点 p38MAPK 信号通路研究进展[J]. 国际骨科学杂志,2012,32(6): 343-345.。